结构常见问题(一)
某剪力墙结构,有地下室,计算嵌固端在基础,首层为约束边缘构件,问:当首层洞口对应的地下室墙体处无洞口时,首层洞口两侧的约束边缘构件是否应延伸到基础?
答:该情况下首层洞口两侧的约束边缘构件无需延伸到基础。
根据《建筑抗震设计标准》GB/T 50011-2010(2024年版)第6.1.10条第3款的规定,该结构的底部加强部位宜下延到基础顶,所以地下室剪力墙应设约束边缘构件;根据《建筑抗震设计标准》第6.4.5条:“抗震墙两端和洞口两侧应设置边缘构件,边缘构件包括暗柱、端柱和翼墙。” 依此规定,在地下室无洞口处,上部剪力墙的约束边缘构件不必向下延伸到基础顶。
(由建研航规北工(北京)工程咨询有限公司——马智英提供)
结构常见问题(二)
某住宅项目,地上为剪力墙结构,因建筑功能需要在地下一层取消部分剪力墙形成大空间,在±0.000标高处设置框支转换构件,本工程地下室顶板不能作为嵌固部位。是否按规范中“部分框支抗震墙”结构体系确定抗震等级?
答:是。
地下室顶板(±0.000标高处)不能满足《建筑抗震设计标准》GB/T 50011-2010(2024年版)第6.1.14条规定的嵌固部位条件时,地下室顶板存在框支转换形成框支层,应按《建筑与市政工程抗震通用规范》GB 55002-2021第5.2.1条中的“部分框支抗震墙”结构体系确定其抗震等级。
依据《建筑抗震设计标准》第6.1.1条注3:“部分框支抗震墙结构,不包括仅个别框支墙的情况”,即当结构中不落地墙的截面面积不大于总截面面积的10%,只要框支部分的设计合理且不致加大扭转不规则,仍可视为抗震墙结构体系。
地下室顶板(±0.000标高处)满足规范规定的嵌固部位条件,上部抗震墙的转换构件在嵌固端以下时,可按抗震墙结构体系确定其抗震等级。
总之,当结构存在框支转换时,其转换部位均属于薄弱部位应采取必要的加强措施。
(由北京建院京诚工程咨询有限公司——张永刚提供)
砌体房屋改造项目中梁纵筋植筋锚固做法不符合规范要求的问题解析
1.问题描述
某项目为砌体结构改造项目,建于1994年,多层砖砌体结构,现浇钢筋混凝土楼板,使用功能为办公楼,目前已使用29年,改造后的后续工作年限为40年,使用功能不变。
现二层新增梁JKL5,截面200×400mm,梁底部纵筋3C16在支座处植筋锚固,植筋基材为砖砌体,不符合规范要求。平面图见图1,剖面详图见图2。
2.相关标准
《混凝土结构加固设计规范》GB 50367-2013
15.1.2 采用植筋技术,包括种植全螺纹螺杆技术时,原构件的混凝土强度等级应符合下列规定:
1 当新增构件为悬挑结构构件时,其原构件混凝土强度等级不得低于C25;
2 当新增构件为其他结构构件时,其原构件混凝土强度等级不得低于C20。
《砌体结构后锚固技术规程》 /T CECS 479-2017
1.0.2 本规程适用于在烧结普通砖、烧结多孔砖和多孔砌块、蒸压硅酸盐普通砖、混凝土多孔砖、烧结空心砖和空心砌块、普通混凝土小型空心砌块及蒸压加气混凝土砌块为基材的砌体上,固定非结构构件和附属机电设备等附属物而进行的砌体后锚固连接的设计、施工和验收。本规程不适用于承受疲劳、冲击和间接作用的后锚固连接。
3.问题解析
当结构加固采用植筋技术进行锚固时,现行国家标准、行业标准仅针对混凝土基材进行了相关规定。以砌体为基材植筋技术没有规范规定。参照协会标准《砌体结构后锚固技术规程》 /T CECS 479-2017,第1.0.2条明确基材为砌体的后锚固连接仅适用于非结构构件。梁纵筋植筋基材为砖砌体,没有规范依据,不能保证钢筋的受力锚固要求。
4.改进措施
当在砌体结构楼、屋面板处增设混凝土梁对原有结构进行加固时,应设置合理的施工支撑体系,将梁支座处墙体凿除,并设置梁垫,与新增混凝土梁一起浇筑。改进后的梁端支座详图见图3。
(由中设安泰(北京)工程咨询有限公司——班利生提供)
梁粘钢加固中U型箍板规格不符合要求的问题解析
1.问题描述
某综合楼加固项目,混凝土梁采用粘钢加固法,箍板采用1U-200x2@300,箍板宽度大于100mm,厚度小于4mm,违反了《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021-2021第6.5.8条规定:
梁粘钢加固JKL3,U形箍板宽度200mm大于100mm,厚度2mm小于4mm,见图1。
2.相关标准
《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021-2021
6.5.8 粘贴钢板加固的构造应符合下列规定:
1 粘钢加固的钢板宽度不应大于100mm。采用手工涂胶和压力注胶粘贴的钢板厚度分别不应大于5mm和10mm。
3 被加固梁粘贴的纵向受力钢板,应延伸至支座边缘,并设置U形箍。U形箍的宽度,对端箍不应小于钢板宽度的2/3;对中间箍不应小于钢板宽度的1/2,且不应小于40mm U。形箍的厚度不应小于加固钢板的1/2,且不小于4mm。
3.问题解析
(1)粘钢加固的钢板宽度不应大于100mm,若设计确实需要钢板宽度较大时,可将其设计为宽度100mm的钢板若干条分别粘贴,并在图纸中明确标注。
(2)U形箍的宽度和厚度均不应过小,应与纵向受力钢板规格匹配,满足《既有建筑鉴定与加固通用规范》第6.5.8条的要求,且最小宽度为40mm,最小厚度为4mm。
以上U形箍板宽度及厚度均违反了《既有建筑鉴定与加固通用规范》第6.5.8条的规定。
4.改进措施
调整粘钢加固的U形箍板的宽度及厚度,以满足规范要求。
(由北京国标筑图建筑设计咨询有限公司——崔美艳提供)
某项目减震结构计算优秀设计案例
设计单位 清华大学建筑设计研究院有限公司
项目负责人 张 利
专业负责人 田艳华
1.项目概况
本项目为教学楼,位于北京市经济开发区,地下3层,地上11层,房屋高48.3m,建筑抗震设防类别为重点设防类(乙类),抗震设防烈度为8度(0.2g),设计地震分组为第二组,建筑场地类别为Ⅲ类,场地特征周期为0.55s,结构体系采用钢框架+BRB屈曲约束支撑消能减震结构,基础采用平板式筏基。
2.设计亮点
自《建设工程抗震管理条例》(中华人民共和国国务院令第744号)实施以来,学校、幼儿园等建筑采用减震结构较多,但计算文件内容通常不完整,本减震工程设计单位进行了详细的计算分析,计算书表达清晰、内容较完整,设计亮点如下:
(1)《建设工程抗震管理条例》第十六条,位于高烈度设防地区、地震重点监视防御区的新建学校、幼儿园、医院、养老机构、儿童福利机构、应急指挥中心、应急避难场所、广播电视等建筑应当按照国家有关规定采用隔震减震等技术,保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求。
本项目设计采用屈曲约束支撑(BRB)消能减震结构,为了满足地震时正常使用的设防目标,依据《建筑工程减隔震技术规程》DB11/ 2075-2022第5.1.7条,地震时正常使用设计文件应包含相关楼层在设防地震作用下的层间位移和楼面水平加速度响应。设计给出了分类清晰的计算文件目录(见图1),尤其是针对楼面水平加速度验算容易被设计忽视的内容(见图2)。
(2)依据《建筑工程减隔震技术规程》第3.1.8条,减震工程设计文件应包括减震方案及相关计算分析。本项目设计的减震报告比较完整且有详细的减震报告目录(见图3)。
3.设计点评
《建筑工程减隔震技术规程》第5.1.2条,地震时正常使用建筑除应满足多遇地震设计要求外,尚应基于设防地震进行承载力验算,并进行设防地震和罕遇地震作用下的结构变形和楼面水平加速度验算。
《建筑与市政工程抗震通用规范》GB 55002-2021第5.1.11条第3款,消能减震结构应进行多遇地震和罕遇地震下的层间变形验算。
依据以上规范要求,本减震工程设计分别给出多遇地震、设防地震承载力计算,减震报告文件中分别给出多遇地震、设防地震、罕遇地震下的层间变形验算及楼面水平加速度验算。
《建筑工程减隔震技术规程》第3.1.8条条文说明,减震工程设计文件应包括以下内容:消能器给主体结构的附加有效阻尼比计算;非消能减震结构与消能减震结构对比分析;罕遇地震作用下主体结构的弹塑性层间位移验算;位移型消能器极限变形和承载力验算;消能子结构的截面抗震验算、消能部件验算等。本减震工程设计提供的减震报告详细完整且有对应的减震报告目录。
综上,本减震工程计算书表达清晰、内容较完整,可作为优秀减震工程计算案例供类似工程项目参考。
(点评人:北京国标筑图建筑设计咨询有限公司 吴虹)
来源:北京市规划和自然资源委员会,如有侵权请联系。